Обоснование расчета времени явлений Солнца и Луны в МАЕ.
Время явлений зависит от высоты светил в момент конкретного явления, широты места (j) и долготы (для МАЕ lгр= 0°) наблюдателя.
|
Рассмотрим вопрос расчета времени видимого восхода Солнца (рис. 31).
Высоту Солнца в момент восхода (захода) получим по формуле
где d – наклонение видимого горизонта; r – астрономическая рефракция; р – параллакс Солнца; R – видимый радиус Солнца.
Для расчета моментов восхода и захода Солнца приняты следующие значения: d = 0¢; r + p = – 34,3¢; R =
= – 16¢, т.е. h = – 50,3¢. Для гражданских сумерек h = – 6° и навигационных h = – 12°.
Для восхода и захода Луны: r + p = + 22,7¢; R = – 15,5¢;. h = + 7,2¢.
Из параллактического треугольника по данным j, d и h яв получим
sinh = sinφ sin + cosφ cos costм
(56)
С учетом уравнения времени формула (36) и формулы связи часового угла Солнца со временем (35) получим время явления
Т явм = t явм + η ± 12 ч , (57)
где t явм – часовой местный угол явления истинного Солнца для lм = 0°;
Т явм – среднее солнечное время явления.
Время явлений Луны и планет с учетом основной формулы времени определяется по следующей формуле
Т явм = t явм +(a св – a ) + η ± 12 ч (58)
Практические формулы расчета времени восхода (захода) Луны по МАЕ.Для Луны время явления меняется очень заметно. Поэтому его необходимо обязательно интерполировать по широте и долготе (DТl) и расчет выполняется по формуле
Тявс = Тявт + DТj + DТl l E W ±
E W (63)
Правила интерполяции по долготе полностью совпадают с правилами, которые рассмотрены в разд. 1.6.3
Практические формулы расчета времени явлений Солнца по МАЕ.Местное время восхода (захода) Солнца и начала (конца) навигационных (гражданских) сумерек на Гринвичском меридиане (Тявт) дается только на среднюю дату листа ежедневных таблиц МАЕ и для фиксированной табличной широты.
Для получения времени явления на заданную дату (Тявм) и широту места (jм) следует рассчитать и учесть суточное изменение (Dс), а также выполнить интерполяцию по широте (DТj) и долготе места (DТl)
Примечание. На практике обычно поправку DТl не учитывают, так как в широтах до 50° она равна 0 м . В широтах более 50°, как правило, наблюдается аномальное состояние атмосферы, при котором Тявт не соответствует действительному.
Переход к судовому времени выполняется по формуле
Тявс = Тявм l E W ± Nп E W (60)
Явления, помеченные в МАЕ знаками ¢ £ ///, соответствуют полярной ночи, полярному дню и сумеркам всю ночь.
Время начала наблюдений звезд вечером определяется как середина гражданских сумерек, а утром как середина навигационных сумерек. Так как этому времени не предъявляется большая точность, то расчет продолжительности сумерек выполняется по данным на среднюю дату и ближайшую к заданной табличную широту.
Для вечерних наблюдений начало гражданских сумерек совпадает со временем захода Солнца и расчет выполняется по формуле
(61)
где – продолжительность гражданских сумерек.
Начало утренних наблюдений расчет выполняется по формуле
(62)
где – продолжительность навигационных сумерек.
19. Звездный глобус. Опознание светил.Нанесение планет и снятие координат.
Звездный глобус. Звездный глобус (рис. 33) предназначен для приближенного решения задач мореходной астрономии.
|
Звездный глобус является моделью небесной сферы в виде шара, закрепленного в полюсах мира (1) в металлическом меридиональном кольце (4). Наименование северного полюса мира определяется по Полярной звезде.
После установки звездного глобуса по широте наблюдателя и местному звездному времени наблюдений меридиональное кольцо соответствует меридиану наблюдателя.
В рабочем состоянии звездный глобус находится в горизонтальном кольце ящика, являющегося истинным горизонтом (7), на котором нанесена градуировка координаты азимута в круговом счете и наименование основных направлений – N, E, S, W.
На кольце истинного горизонта установлена подвижная крестовина вертикалов (8), на которых нанесена градуировка координаты высоты. Верхняя точка крестовины (пересечение вертикалов) соответствует точке зенита наблюдателя (6).
На глобусе двойными линиями нанесены следующие основные круги небесной сферы: небесный экватор (2), эклиптика (9) и меридианы точек равноденствий и солнцестояний.
Шкала небесного экватора оцифрована в градусной мере через 10° и во временной мере от точки Овна (на глобусе 360°). Отсчет на экваторе у меридионального кольца в качестве меридиана светила является прямым восхождением светила a, а отсчет в качестве меридиана наблюдателя является местным звездным временем Sм.
Боковая шкала меридионального кольца предназначена для установки звездного глобуса по широте места наблюдателя и оцифрована в градусах от 0° на полюсах мира до 90° на небесном экваторе. Шкала на верхней поверхности меридионального кольца является шкалой координаты склонения (d) планет, Луны и Солнца и ограничена величиной 30°.
Кроме того, на глобус нанесена сетка небесных меридианов (3) через 15° и небесных параллелей (5) через 10°, а также места 167 звезд, отмеченные греческими буквами и русскими названиями созвездий.
Расположение и конфигурация созвездий на звездном глобусе является зеркальным по отношению к картине наблюдаемой с Земли, т.е. наблюдатель находится в центре звездного глобуса. Поэтому при изучении и ориентировки наблюдаемого звездного неба используют карты звездного неба, которые прилагаются в каждом МАЕ, а не звездный глобус.
Решение задач на звездном глобусе. С помощью звездного глобуса решают следующие основные задачи:
· нанесение на глобус планет Солнца и Луны;
· опознание светила (определение названия звезды или планеты);
· подбор звезд для наблюдений;
· определение времени наблюдений Солнца при определении места судна по Солнцу.
Примечание. При решении задач на глобусе используются горизонтная (h и А) и 2–я экваториальная (a и d) система координат, т. е. часовые углы светил не используются.
Опознаватель звезд «STAR FINDER 2102-D»Вместо звездных глобусов за рубежом широко применяются опознаватели звезд например «Star Finder 2102-D».
Источник
Как определить восход и заход солнца для своего населенного пункта
Иногда, например, отправляясь в пеший поход, нам крайне важно знать время восхода и захода солнца. Хочется очутиться в цивилизованных местах еще засветло. Но как рассчитать, когда нам отправляться и когда возвращаться? Легко! Посмотрите на отрывной календарь. Там на каждый день указывается с точностью до минуты, когда солнце восходит и когда оно садится. Прибавьте к этому еще полчаса-час (в зависимости от удаления от экватора и ясной/пасмурной погоды) на утреннюю зарю и вечерние сумерки, и вы получите продолжительность светового дня.
Однако в этом совете – руководствоваться отрывным календарем – есть одно но. Так мы будем знать время восхода и заката, к примеру, в Москве, но отнюдь не в нашей местности. И тут мы должны перейти от лирики к сухому языку цифр. Готовы? Тогда читайте нашу статью и рассчитывайте время светового дня для своей местности.
Какие географические параметры задействованы при расчете
По отношению к нашей звезде планета Земля вращается со скоростью пятнадцать градусов в час. Свою наивысшую позицию на небосклоне Солнце занимает в полдень. И в этом пункте следует учесть поправку на возможное летнее время, когда хронометры многих стран своевольно (то есть без согласования с Космосом) переводят на час вперед. Тогда солнце находится в зените в час дня. Но и это еще не все.
Существует еще понятие «истинный полдень». Земля поделена на часовые пояса. Каждый из них – довольно обширная территория. Поэтому в населенных пунктах, расположенных к востоку или западу от часового меридиана (где полдень наступает ровно в 12:00), он наблюдается раньше или позже. Следует, таким образом, установить долготу, на которой находится интересующий нас населенный пункт. Чтобы определить восход/заход солнца, нам следует знать и широту местности относительно экватора.
Магические даты равноденствия и солнцестояния
Два раза в год Земля поворачивается к нашему светилу под углом 90 градусов. В этом году это произойдет 19 марта и 22 сентября. В эти дни в любой точке планеты восход и заход солнца будет происходить в шесть часов (утра и вечера соответственно). Вот когда удобно вычислять местное время! На севере сумерки и заря долго играют на небосводе. В тропических широтах солнце ныряет за горизонт быстро. Но не это главное. Ведь световой день может оптически стать меньше из-за простой облачности.
Следует запомнить еще две даты: зимнего и летнего солнцестояния. Для северного полушария 21 декабря является днем с самой продолжительной ночью. А 21 июня солнце не спешит покидать небосвод. В эту дату на северном полярном круге ночь не наступает, а 21 декабря – не сменяется днем. Но когда наступает рассвет в летнее и зимнее солнцестояние в интересующей нас местности?
Восход и заход солнца в Москве
Рассмотрим алгоритм вычисления продолжительности светового дня и, следовательно, времени рассвета и заката на примере столицы. Девятнадцатого марта в Москве, впрочем, как и везде на земном шаре, светло будет двенадцать часов. Но поскольку мегаполис расположен чуть восточнее часового меридиана UTC +3, солнце взойдет там не в 6:00, а в 6:38. И зайдет тоже в 18:38. Световой день продолжает увеличиваться, достигая своего апогея в семнадцать часов и двадцать пять минут 20 июня. Мы легко можем определить восход и заход солнца для Москвы в эту дату. Полдень там наступает в 12:38. Тогда получается, что солнце восходит в 3:48, а заходит в 21:13. Вы уже знаете отклонение от часового меридиана в вашем населенном пункте? Когда там наступает истинный полдень?
Восход и заход солнца в выбранном пункте
Даты равноденствия и солнцестояния могут быть отправными данными для расчетов. 20 марта и на полярном круге, и на экваторе солнце взойдет в 6:00, а закат будет в 18:00. Тут мы учитываем отклонение от часового меридиана. После весеннего равноденствия в Северном полушарии световой день начинает расти, достигая своего апогея 21 июня. На полярном круге восход и заход солнца происходит в 0:00. Следовательно, световой день продолжается двадцать четыре часа. А на экваторе все остается по-прежнему: рассвет в 6:00, закат в 18:00. Чем выше широта, тем на больший отрезок времени растет световой день, тем раньше всходит солнце и тем позже оно заходит.
Зная географические координаты пункта, легко высчитать время рассвета и заката. Выводим формулу. Узнаем, сколько дней между весенним равноденствием и летним солнцестоянием. Девяносто двое суток. Мы также знаем, сколько часов продолжается световой день в летнее солнцестояние. Допустим, восемнадцать часов. 18 – 12 = 6. Шесть часов делим на 92. Результат – это на сколько минут растет каждый световой день. Делим его на два. Это – насколько раньше восходит солнце по сравнению с вчерашним днем.
Источник
Таблица времени восхода и захода солнца по месяцам 2021 года
Москва, Россия (55°45’0″N37°37’11")
Временная зона UTC 3
Необходимые пояснения
Начало рассвета — время, когда ночная темнота отступает, время утренних сумерек. |
Время восхода — момент, когда над горизонтом показывается верхний край солнца. |
Время захода — момент, когда верхний край солнца скрывается за горизонтом. |
Наступление темноты — время окончания вечерних сумерек. |
Долгота дня (световой день) — разница между временем заката и временем восхода солнца. |
Продолжительность ночи — разница между временем наступления темноты предыдущего дня и началом рассвета текущего. |
Расчет выполнен по поясному зимнему времени, без учета перехода на летнее время. |
ВНИМАНИЕ . Расчеты выполнены с точностью до минут и не подходят в качестве исходных данных для последующих расчетов! |